Néhány nappal ezelőtt feltettem ezt a kérdést a tanáromnak. Olyan reakcióban, mint
$$ \ ce {NH3 + H2O – > NH4 + + OH -}, $$
$ \ A ce {NH3} $ egy Lewis-alap, de a $ \ ce {H2O} $ egy Lewis-sav?
Azt mondta, hogy ez nem “. Most nem látom az okát. Miért magyarázná meg valaki ?
Megjegyzések
- Azt gondolnám, hogy a H2O Lewis-savként viselkedhet. A megkötött hidrogének elektronhiányosak és magányos pár-akceptorként működhetnek .
- Talán a tanárod úgy gondolta, hogy ez nem lehet Lewis-sav, mert az összes hidrogénnek teljes oktettje van.
- Tehát a megkötött hidrogénionok, amelyek elválnak, összekapcsolódnak az NH3-mal? Vajon ettől a hidrogénion lewis-savvá válik? Mivel ‘ ez az, aki elfogadja az elektronpárt
- Sajnálom, teljes duettekre gondoltam.
- Nem igaz … Előfordulhat, hogy a hidrogénion eleve nem is jön létre. Hidrogénkötés alakulhat ki az ammónia és a vízmolekula között. Ezután átmeneti állapot áll fenn, a hidrogén részleges kovála nt kötődik a nitrogénatomhoz és az oxigénatomhoz. Végül az N és H közötti kötés teljesen kialakul, az O és H közötti kapcsolat pedig teljesen megszakad.
Válasz
Ha egyetért azzal, hogy az ammónia egy Lewis-bázis (elektronpár-donor), és hogy ez egy Lewis-sav-bázis reakció, (donor-akceptor interakció), akkor a víz definíció szerint Lewis-sav (elektronpár-akceptor). van egy reakció. Most a savasság vagy a savas hely mechanizmusának azonosítása bonyolultabb, de nem lehet azt állítani, hogy definíció szerint savas.
Megjegyzések
- Ismét megkérdeztem a tanáromat, és azt mondta, hogy valóban savas. Köszönöm!
Válasz
Szigorúan szólva, a Lewis-sav olyan kötést képez, hogy egy elektronpárt elfogad egy másik molekulából (Lewis-bázis). A víz mint olyan nem ezt teszi, inkább hidrogénion a vízből Ha az ammónia proton akceptorként működik a vízben, a Lewis-elmélet elmozdulási reakciónak nevezi, ahol a savat, a $ \ ce {H +} $ eredetileg egy bázissal ($ \ ce {OH -} $) kombinálják, és véget ér egy másik bázissal ($ \ ce {NH3} $) kombinálva.
Megjegyzések
- Igen, én is így gondoltam, de a kérdés ugyanaz a logika alkalmazható az összes többi savra, például a HCL-re, a HF-re stb., és a tanárom ezeket a lewis-savakat hívta. napon, és azt mondta, hogy a víz ebben a reakcióban lewis-sav volt, minden technikai részletet eltekintve (vagy legalábbis ‘ a könyvünkre vonatkozik)
- Még HCl sem . Nem számít, milyen erősek, a protikus savak a tényleges sav, a hidrogénion forrásai a Lewis-elméletben.
- Igen, ő is ezt mondta. ‘ csak furcsa, hogy nem mondta el a kezdetektől fogva tbh
Válasz
Sok kutatás után végre kielégítő választ találtam a kérdésére. Jensen (1978) kiváló áttekintést nyújt a Lewis-sav-bázis elméletről és p. A cikk 4. része arra a válaszra ad választ, hogy $ ^ 1 $ . Erről az oldalról idézem a vonatkozó meglátásokat:
Olyan gyors és feltűnő volt ez a semlegesítés, hogy Lewis tovább javasolta, hogy az 1. kritérium (azaz , gyors kinetika) volt a sav-bázis viselkedés kiemelkedő jellemzője, ami azt is javasolta, hogy ez alapján a savak és bázisok alapvető felosztása történjen …
Lewis azokat a savakat és bázisokat, amelyek sav-bázis reakciókon mentek keresztül, amelyek ” gyakorlatilag nulla aktivációs energiát mutattak “, elsődleges , míg azokat, amelyeknek mérhető aktiválási energiái voltak, másodlagos nak nevezték. Ezt a másodlagos osztályt két típusra bontotta (1. hivatkozás, 4. o.):
Ezek közül az első fajok, például a $ \ ce {CO2} $ , amelyeknél a lassú kinetikus viselkedés nyilvánvalóan annak a szükségességnek volt köszönhető, hogy a faj valamilyen belső aktiválódáson esett át az elsődleges előtt. savas vagy bázikus tulajdonságok nyilvánvalóvá váltak.
A második osztályba azok a fajok tartoztak, amelyekben a véges aktiválási energia egy vagy több segédkötés megszakadásának volt köszönhető semlegesítéskor, ami a kezdeti $ \ ce {AB} $ komplexet, hogy több kisebb töredékre szakadjon szét. Ezért a Bronsted savak, mint például a $ \ ce {HCl} $ és $ \ ce {HNO3} $ , még mindig savak, bár ma már másodlagos fajtájúak, és semlegesítésükről azt gondolhatjuk, hogy kezdetben instabil, hidrogénnel áthidalott adduktumot eredményeznek, amely aztán további bomláson megy keresztül.
Tisztázandó, hogy a Lewis által meghatározott Lewis-sav-bázis reakció ilyen:
$ \ ce {A +: B – > AB} $
Vissza a kérdéséhez … Lényegében $ \ ce {H2O} $ a Lewis által javasolt másodlagos savak második osztályának tekinthető. A Lewis base $ \ ce {: B} $ reakció során lényegében valamilyen komplex képződik, amely így néz ki: $ \ ce {[B – H – OH]} $ . A szaggatott vonalak részleges kovalens kötéseket jeleznek. Ez a komplex egyfajta ” átmeneti állapotnak tekinthető “. Azonban vegye figyelembe, hogy ez nem volt Lewis eredeti megfogalmazásában. Az alábbi kép a piridin és a $ \ ce {HCl} $ reakcióját mutatja Lewis perspektívából nézve. Lewis ezt a komplexumot ” instabil addukt “.
Konszolidáció
A fentiek alapján , azt mondhatjuk, hogy a $ \ ce {HA} $ típusú savak (ahol $ \ ce {A} $ egy elektronegatív atom vagy atomcsoport) másodlagos Lewis-savak, amelyek sav-bázis reakciókban vesznek részt a segédkötések egyidejű kötésmegszakadásával. Ez azért van, mert az adduktum képződésének komplexálása még mindig jelen van. >
Referencia
- Jensen, WB A Lewis-sav-bázis meghatározások: a állapotjelentés. Chem. Rev. , 1978 , 78 (1), 1-22. doi: 10.1021 / cr60311a002
Válasz
Barátom, itt értem: H2O semleges közeg, nem szeret sav vagy bázis lenni, de ha savat keverünk vele, akkor a víz megpróbál visszavágni a Lewis bázis felé fordulva. Ugyanez vonatkozik a bázis hozzáadásához a H2O-hoz, a H2o visszavág azáltal, hogy savat fordít az oldat naturalizálásához. Tehát igen, a víz egyaránt lehet Lewis-sav vagy bázis.
Remélem, ennek van értelme
Megjegyzések
- jobb, ha válaszában a Lewis-sav meghatározásait használná …